Възобновяеми енергийни източници: примери, характеристики и употреба

Щом човечеството е усвоило електричеството, активното изграждане на електроцентрали, които го генерират. В исторически план повечето от тях са работили, обработвайки изкопаеми горива. Въглища, газ, нефт и продукти, получени от него, могат да се използват като него, а в атомни електроцентрали - радиоактивни елементи (уран, плутоний, торий).

Алтернативни енергийни източници

Ресурсите на ресурсите на нашата планета обаче не са безкрайни и следователно няма да можем завинаги да ги използваме за производството на електричество. Също така, изгарянето на въглеводороди води до освобождаване на въглероден диоксид и по този начин провокира глобалното затопляне.

Но има изход - възобновяема енергия. Към днешна дата делът на възобновяемите източници в световната енергия е 20%и постепенно се увеличава. Такава енергия се основава на използването на естествени процеси, по време на които можете да получите енергия, без да изгаряте изкопаеми горива. Кои са основните сортове възобновяема енергия днес в света?

Хидроенергия

Човекът започна да използва енергията на реката поток много преди изобретяването на електричеството, защото първите водни мелници се появиха преди нашата ера. Дълго време хидроенергията беше единственият икономически печеливш източник на възобновяема енергия. Язовирите на хидроелектрическата електроцентрала блокират речното корито, в резултат на което се създава разликата във водното ниво, както и резервоара. По време на изхвърлянето на вода той завърта турбини, поради които се произвежда електричество.

Разходите за изграждането на хидроелектрическата електроцентрала са много големи, но разходите, свързани с неговата работа, са изключително малки. В резултат на това цената на електричеството е значително по -ниска, отколкото при изгаряне на гориво. Смята се, че щетите от околната среда причиняват резервоар, който залива огромни територии. Възможно е обаче да се приведе силата на електроцентралата и може да се използва и от местните жители за плажна почивка.

Днес това е хидроелектрическата електроцентрала, които са най -мощните електроцентрали на нашата планета. Притежателят на рекордите е „три проломи“ на река Яндзъ (Китай) с капацитет 22,5 GW, произвеждайки около 100 милиарда кВт за една година. Хидроенергията представлява повече от половината от произведената енергия с помощта на възобновяеми източници.

Енергията на приливите и отливите

Приливните електроцентрали (PES) са изградени на бреговете на моретата и океаните и използват промяна във водното ниво по време на приливи и отливи. Строителството им е икономически препоръчително само в райони със значително колебание на нивото на водата. В своя дизайн те са подобни на хидроелектрическата електроцентрала, но имат значителен недостатък: мощността им е нестабилна през деня. В резултат на това PES днес не е много често срещано.

Най -мощната е електроцентралата в Елавински (240 MW), разположена в Южна Корея. На земята обаче има места, където можете да построите много по -грандиозни PES. Например, има проект на Penzhinsky Tidal Station, чийто прогнозен капацитет е 87 GW, но ще трябва да бъде изразходван от 200 милиарда долара за строителството му.

Слънчева енергия

Има два различни типа слънчеви електроцентрали. Първият е набор от слънчеви панели. Лека, падаща върху тях, създава електричество поради ефекта на снимката. Такива панели могат да бъдат много компактни и разположени на покривите на къщите. Въпреки това, за тяхното производство са необходими редки елементи като Телурия и Индия, което означава висока цена на генерираната електричество.

Вторият тип SES се основава на използването на много огледала, фокусиращи светлината, падаща върху тях в един момент, в който има резервоар с вода или друга работна течност. Такива станции са по -обемисти, но те също произвеждат по -евтина енергия.

Ефективността на слънчевата енергия е силно зависима от климата на района. Най -изгодно е да получавате електричество в захарната пустиня. Има проект на Desertec, който включва изграждането на гигантска електроцентрала там с капацитет 100 GW, който ще отговори на енергийните нужди на европейските страни.

Вятърна енергия

За да генерирате електричество, можете да използвате движението на въздушния поток. Количеството генерирана енергия зависи от скоростта на вятъра и когато се увеличи, 2 пъти могат да бъдат получени 8 пъти повече от киловат. Височината на вятърния генератор също играе важна роля. Факт е, че на повърхността на Земята въздушният поток се инхибира поради триенето с повърхността, но на височина над 100 метра този ефект рязко отслабва. Някои инсталации са в състояние да развият мощност над 8 MW.

Основният недостатък на енергията на вятъра е непоколебимостта на въздушния поток, поради което генераторите на вятъра работят през повечето време, а не в пълна сила. Поради това те често са инсталирани в крайбрежни зони и дори на изкуствени острови, тъй като вятърът над морето е по -стабилен.

Геотермална енергия

Ядрото на Земята има температура над 6000 ° C и дава топлина на земната кора. На места на вулканична активност можете да намерите геотермални пружини с температура на водата над 100 ° C (тя не кипи поради високо налягане). Може да се използва като източник на електричество.

Значителен недостатък на геотермалната енергия е привързаността му към местата на вулканична активност. В резултат на това само в някои страни (Исландия, Филипините, Салвадор, Коста Рика) допринася значително за производството на електричество.

Има по -универсална петротермална енергия, която може да се използва навсякъде на земята. Тя включва пробиване на две ямки до дълбочина няколко километра. Водата се доставя на единия от тях, а парата излиза през другата. Водата се загрява поради високите температури на дълбочина (125 ° C на 5 км). Засега обаче този метод е икономически нерентабилен.

Биоенергия

Официално подновената биоенергия също се отнася. Тя включва изгаряне на гориво (етанол, бутанол, диметил етер), което се получава не от отлагания, а при преработка на инсталации. Захарната тръстика, царевицата и други култури могат да се използват като суровини. Има мнение, че биоенергията не води до увеличаване на концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата, тъй като растенията го абсорбират преди изгарянето им. Поради факта обаче, че фермерите предпочитат културите, използвани за производство на биогориво, площта на културите, разпределена за отглеждане на храна.

Неизползвани възобновяеми енергийни източници

Все още има много теоретични начини за генериране на електричество. Редица учени предлагат да използват енергията на гръмотевичната буря, разликата в температурата в долната част и повърхността на океаните, енергията на вълните и други източници. Въпреки това, днес те присъстват икономически нерентабилни. В най -добрия случай са изградени само експериментални нагласи, потвърждаващи възможността за тяхното използване.